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如何提升電源功率

2013-09-12 14:48:40  來源: 硬件專區 
  《電腦報》2010年第1期D12版刊登了《只花27元!250W電源變身300W》(以下簡稱《變》文),筆者就文中作者提升電腦開關電源輸出功率的做法談兩點自己的看法,歡迎大家一起討論。
主開關變壓器沒更換
  現用電腦開關電源幾乎全部采用脈寬調控(PWM)式開關穩壓電源,組成框圖見圖1。
  決定電源輸出功率的主要器件有:
  1.輸入端高壓整流二極管;
  2.輸入端高壓濾波電感、電容;
  3.PWM功率變換器件——驅動三極管、驅動變壓器、大功率開關管、開關變壓器;
  4.輸出端低壓整流二極管;
  5.輸出端低壓濾波電感、電容。
  《變》文中采用提升高/低壓濾波電容容量,更換大功率開關管、高/低壓整流二極管和驅動三極管等五項措施提高輸出功率這一點沒有問題,但唯一沒有對開關電源的核心器件之一——主開關變壓器(圖2)采取任何措施。我們知道,在PWM開關電源中,開關功率管和變壓器是PWM閉環功率調控的關鍵部件,其技術指標決定輸出功率的大小。在功率管參數確定的前提下,開關變壓器的額定功率決定了開關電源的輸出功率,而變壓器的鐵(磁)芯截面積和線徑大小決定了變壓器本身的額定輸出功率。
  很多電源廠家在其功率相近的電源產品中,采用相同的電路原理和PCB板,根據輸出功率的大小選用不同參數的元器件。Tw.WIngWIT.com在上述五類器件中,開關功率管和變壓器是必換的器件。即使是同一廠家生產的相同額定輸出功率電源,采用ATX、ATX 12V 1.X、ATX 12V 2.X等不同標准制造的產品,雖然其功率管的參數和開關變壓器的額定功率是相同的,但是,同電壓輸出繞組的額定輸出電流差別很大,即使這些開關變壓器的磁芯型號和初級繞組是一樣的,但標准不同,它們的同電壓次級繞組的線徑(線的粗細)是不一樣的,輸出的電流也就不一樣。
  筆者曾經在航嘉HK320-11SP(額定220W)、HK350-11AP(額定250W)、HK380-12GP(額定270W)電源上做過試驗,換過除開關變壓器之外《變》文提到的所有器件,結果是額定和最大輸出功率提升不到10%(《變》文稱提升20%,也就是50W)。而將250W電源的變壓器分別換成220W、270W的變壓器(有些引腳排列不一致,需正確連接各繞組同名端),除調換一下輸出限流電阻外,不改動電源的其他部分,則該電源的額定輸出功率分別變為228W和271W,最大輸出功率也發生了相應的變化。這就充分說明了開關變壓器在功率輸出環節中的重要性。此外,正規品牌電源廠家在設計產品和選用器件上都有5%~15%的功率余量,實際額定輸出功率都比標稱的大。筆者曾經對一款額定功率200W的台達DPS-200PB-89G電源做過極限試驗,調換了輸出限流取樣電阻後,其額定和最大輸出功率分別達到了227W和238W。
限流保護被忽視
  現用電腦開關電源輸出部分均設有過流過壓保護電路,廠家根據電源的最大輸出功率設計保護電路的保護值。圖3是常見的輸出端限流保護電路,其工作原理是:當輸出電流超過保護值時,過流取樣電阻RS兩端電壓上升,U1③腳電壓高於②腳基准電壓,U1①腳輸出高電壓,Q1導通,光耦發生光電效應,UC3842①腳電壓降低,輸出電壓降低,從而達到輸出過載限流的目的。而《變》文中忽視了限流保護電路的存在,一味增加負載,當保護電路運行後,電源停止工作,就談不上提升輸出功率了。
  此外,現用電腦電源都普遍采用了ATX12V系列規范標准。該標准將原ATX系列標准規范的CPU和顯卡供電由3.3V和5V改為12V,並大幅提升了12V的輸出電流標准。因此,對於現用的P4、雙核、多核電腦而言,CPU和顯卡是用電大戶,如果摩電源,應重點提高12V的輸出品質,其他幾組輸出,摩機意義並不大。
 
From:http://tw.wingwit.com/Article/Hardware/201309/73.html
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